Les Matériaux Composites

     Le gelcoat est un mélange de résine, de silice colloïdale, et de pigments. Ce produit à la consistance d'une pâte à crêpe bien épaisse. Pour des questions de résistance aux chocs, et d'étanchéité, la résine employée est une résine isopthalique. Le gelcoat  n'étant pas armé, il est appliqué sur le moule en faible épaisseur, entre 0.3 mm et 0.6 mm. Si la couche est trop épaisse, en vieillissant, elle se fendillera. Il est appliqué avec une gelcoateuse, sorte de pistolet à peinture qui mélange le catalyseur à la résine, et pulvérise l'ensemble. Les  fonctions du gelcoat : Protection, pigmentation, opacification  du stratifié.

Mat 300                

      Le mat est un agglomérat de fibres de verre coupées qui sont assemblées entre elles, sans orientation particulière, par un liant. Le mat est utilisé lorsque l'on recherche une bonne résistance à la compression. Il permet également de monter rapidement en épaisseur, lorsque cela est nécessaire.Un mat de 600 gr/m²  imprégné de 1,4kg de résine par m² aura une épaisseur de 1,5 mm. Il existe deux sortes de mat : Le mat de surface dont les fils sont très fins, et les mats de renforcement dont les fils sont généralement deux fois plus gros. A noter que depuis la mise en évidence de l'osmose certains fabriquants emploient des mats poudre en surface, dans ce type de renforts les liants sont des poudres dérivés de polyester bi-phénolique.

      Le tissu de roving est de la fibre de verre agencée en chaîne et trame. La résistance mécanique est bonne en traction et en flexion. Pour éviter les délaminages il faut intercaler un mat entre deux rovings. Par exemple 1 rowing 500 - 1 mat 300 - 1 roving 500 (Les chiffres indiquent le poids de verre par mètre carré). En ce qui concerne l'épaisseur, un roving 800 mesurera environ 0.94 mm.
 
     Les nappes : Ce sont différents renforts assemblés entre eux par une couture légère. On trouve des tissus de roving assemblés à des mats, des multi-axials associés à des mats légers. L'intérêt est de pouvoir orienter les fibres dans le sens qui semble le mieux convenir. Leur poids au mètre carré peut dépasser 2 kg.

   

RÉGLAGES  DOSAGES ET PRÉCAUTIONS

     Le durcissement : Le durcissement est rendu possible par l'adjonction de styrène, qui va chercher à se lier avec l'acide du polyester. Il est important de garder cette idée en tête car trop peu de styrène(ventilation excessive) = absence de polymérisation. Le styrène étant déjà mélangé à la résine celle-ci aura naturellement tendance à durcir, le processus sera d'autant plus rapide que la température sera élevée, malgré la présence d'agents inhibiteurs destinés à améliorer la durée de stockage.
La proportion de styrène est d'environ 40 %, en fonction de la réactivité de la résine. Si on désir ajouter du styrène, on ne dépasse pas 15 %, car un excès de styrène contrarie la polymérisation.
     Pour contrôler le durcissement nous allons utiliser :

Une seringue sera très pratique pour doser l'accélérateur.

     De l'accélérateur dénommé octoate de cobalt, c'est le rouge. Le dosage de l'accélérateur, sera fonction  de la température, et ce dans une fourchette de 0.1 % à 0.4 %, une plus importante quantité aura tendance à ralentir la réaction. Vers 70° la réaction se produit sans accélérateur. Généralement à 20° on mettra 0.2 %. Lorsque l'on introduit l'accélérateur à la résine, il faut le mélanger soigneusement jusqu'à ce que la résine se pigmente très légèrement en rose, et que toutes les traces rouges sombres aient disparues. Les résines sont généralement proposées pré-accélérées.

      Du catalyseur : que l'on nomme souvent par le nom de la marque qui le distribue, mais dont le nom est peroxyde de méthyl-éthyl-cétone, à raison de 1 à 3 %. La durée de vie en pot sera généralement de 20 mn à une demi-heure, si on catalyse à 2 %, une résine accélérée à 0.2 %. Il faut se méfier de ce produit car trop longtemps en contact avec la peau, il provoque des brûlures.

     Nous allons contrôler la température : En premier lieu la température du local qui ne sera pas inférieure à 15°, ni supérieure à 30°. Une température trop basse est préjudiciable à la polymérisation, et s'il fait trop chaud une résine standard  réagit trop vite, et on ne dispose plus du temps nécessaire à l'imprégnation et au débullage.

     Nous allons contrôler les  quantités de résine misent en œuvre : Un homme seul et entraîné au moulage au contact, pourra préparer un kilo de résine, s'il applique un mat 600 par exemple. Pour éviter les pics exothermiques on n'appliquera pas de trop fortes épaisseurs, surtout sur les petites pièces ou les réparations.  Il existe des résines ayant une durée de vie en pot allongée permettant la stratification de fortes épaisseurs, mais les conditions de polymérisation de ses résines sont plus strictes et on risque de ne pas obtenir les caractéristiques mécaniques désirées.

     Nous allons vérifier : Le taux d'humidité, il sera toujours inférieur à 65 % une trop forte humidité diminue les performances mécaniques et favorise l'osmose. En Bretagne les plus forts taux d'humidité relative sont enregistrés l'été par temps orageux. Les tissus seront stockés dans un endroit ayant les mêmes conditions de température et d'hydrométrie, que l'atelier de stratification, pour éviter tous phénomènes de condensation.